Генетический дрейф (генетико-автоматические процессы)

Если популяция из 1000 особей, где р=q=0,5, т.е. с распределением генотипов 250AA+500Aa+250aa=1000, сократится в 50 раз до 20 особей, а жизнеспособность особей с генотипами АА, Аа и аа одинакова, то вероятность сохранения той же частоты аллелей р=q=0,5 равна 1/23. В 22 из 23 случаев чисто случайно это равенство будет нарушено. В одних популяциях при сокращении численности случайно возрастет частота аллеля а, в других частота аллеля А. При возрастании численности в 50 раз весьма вероятно сохранение того баланса частот A и a, который возник в период депрессии численности. При новом падении численности возникает новое соотношение частот. Эти изменения частот аллелей не зависят от действия естественного отбора, а от чисто случайных статистических процессов. В периферических микропопуляциях влияние случайных факторов может выйти на первый план и привести независимо от действия естественного отбора к резкому изменению частот аллелей, то есть к изменению генофонда.

Случайное ненаправленное изменение частот аллелей в малых популяциях Н.П. Дубинин и Д.Д. Ромашов (1931-1932 гг.) назвали генетико- автоматическими процессами. Независимо от них американец С. Райт и англичанин Р. Фишер назвали это явление генетическим дрейфом.

Генофонд малочисленной популяции с самого начала беднее генофонда родительского вида, и подбор аллелей в нем случаен (в результате случайного подбора особей). Поскольку естественный отбор происходит эффективно при достаточно большой численности особей, дальнейшая судьба генофонда малой популяции определяется главным образом действием различного рода случайных факторов. Это было доказано экспериментально. В пробирки с кормом посадили по две самки и по два самца мух дрозофил, гетерозиготных по аллелю А (Аа). В такой искусственно созданной популяции соотношение аллелей было одинаковым. Спустя несколько поколений оказалось, что частота аллелей меняется случайным образом. В некоторых популяциях был утрачен аллель А, в других, наоборот, все особи стали гомозиготами аа, часть популяций содержала оба аллеля.

Таким образом, несмотря на снижение жизнеспособности мутантных особей и, следовательно, вопреки естественному отбору в некоторых небольших популяциях мутантный аллель полностью вытеснил нормальный. Это и есть результат случайного процесса - дрейфа генов.

Ссылки: